严浩

　　通过参加浙江大学光学夏令营和学校的环境俱乐部活动，促使我思考与探究太阳能的秘密。

　　太阳能光伏产品是否是一个完美的绿色环保产品，需要对其全生命周期进行分析评价。

　　产品生命周期包括产品的设计、制造、销售运输、使用、维护和报废后的处理等阶段。产品的设计过程都有一个特点：自身的过程对环境影响很小，而设计结果的好坏对环境影响很大。这些影响是通过后面阶段体现出来的。

　　太阳能供电装置的最主要部件是太阳能电池组，因为电池板组件主要由多晶硅经过切割、刻蚀、制绒多重工艺而制成。众所周知，硅的元素符号为Si，相对原子量为28.08653，在元素周期表中为lVA族（第四主族），第三周期。作为仅次于氧的最丰富的元素存在于地壳中，主要以熔点很高的氧化物和硅酸盐的形式存在，并且在自然界中几乎没有游离态的硅。通常是在电炉中由碳还原二氧化硅而制得的；同时产生了大量废气。

　　生产多晶硅是一个提纯过程，金属硅转化成三氯氢硅，再用氢气进行一次性还原，这个过程中约有25%的三氯氢硅转化为多晶硅，其余大量成为尾气，同时形成副产品——四氯化硅。四氯化硅一遇潮湿空气即分解成硅酸和剧毒气体氯化氢，对人体眼睛、皮肤、呼吸道有强刺激性，遇火星会爆炸；氯气的外溢则可使人出现咳嗽、头晕、胸闷等病状，并导致农作物大面积减产和绝收。

　　同时，多晶硅是典型的高耗能产业，如果采用改良西门子法，1千瓦的太阳能电池约需10公斤的多晶硅，需要消耗电能5800～6000度。即使电池能够稳定使用20年，太阳能电池的电能再生比也不到8，水平较低。这导致多晶硅太阳能的发电成本大约是生物质发电的7～12倍，风能发电的6～10倍，更是传统煤电方式的11～18倍。

　　更加鲜为人知的是，制造单（多）晶硅的过程是高污染高耗能，每提纯1吨多晶硅产生的废料就达14吨。而从生产工业硅到太阳能电池全过程综合电耗约220万千瓦时/兆瓦。

　　可见，太阳能发电装置的制造过程目前是一个高耗能、污染环境的过程。

　　太阳能发电装置在发电（使用）过程中与火力发电等相比是绿色环保的。不过，太阳能发电装置要维持太阳能正常的发电效率，必须定期清洁电池板，这就要消耗大量水资源，势必会对环境产生影响。另外，太阳能发电装置报废后的处理过程需要大量能源，并有可能对环境造成不良影响。

　　通过对太阳能发电装置的全生命周期分析，我认为，我们在鼓励发展推广太阳能发电的同时，要正视太阳能发电装置在制造、维护以及报废后回收处理阶段的能耗和污染问题，进行全面的科学评估，对其每个阶段都要注意环保。